武汉二中2016——2017学年上学期
高一年级期末考试
物理试卷
命题教师： 审题教师：
试卷满分：110分
一、选择题：本题共10小题，每小题5分。共50分；在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1．伽利略在对自由落体运动的研究过程中，开创了如下框图所示的一套科学研究方法，其中方框2和4中的方法分别是
观察现象
2
修正推广
逻辑推理
…
4
A．实验检验，数学推理
B．数学推理，实验检验
C．提出假设，实验检验
D．实验检验，合理外推
2．如图所示，小球被轻绳系住静止在光滑斜面上。若按力的实际作用效果来分解小球受到的重力G，则G的两个分力方向分别是图中的
G
1
2
3
4
A．1和4
B．3和4
C．2和4
D．3和2
M
P
N
3．如图所示的曲线是某个质点在恒力作用下的一段运动轨迹。质点从M点出发经P点到达N点，已知弧长MP大于弧长PN，质点由M点运动到P点与从P点运动到N点的时间相等。下列说法正确的是
A．质点从M到N过程中速度大小保持不变
B．质点在MN间的运动不是匀变速运动
C．质点在这两段时间内的速度变化量大小不相等，但方向相同
D．质点在这两段时间内的速度变化量大小相等，方向相同
B
P
A
Q
B
P
A
Q
4．如图所示，一质量均匀分布的实心圆球被直径AB所在的平面一分为二，先后以AB水平和AB竖直两种不同方式放置在光滑支座上，处于静止状态，已知支点P、Q间的距离为圆球直径的一半，设先后两种放置方式中两半球间的作用力大小分别为F1和F2，则为
A． B．
C． D．
B
C
A
5．如图所示，甲从A地由静止匀加速跑向B地，当甲前进距离为1m时，乙从距A地5m处的C点由静止出发，乙的加速度与甲的加速度相同，最后二人同时到达B地，则A、B两地距离为
A．6m
B．9m
C．12m
D．15m
6．如图所示，一固定杆与水平方向夹角为α，将一质量为m1的滑块套在杆上，通过轻绳悬挂一质量为m2的小球，滑块与杆之间的动摩擦因数为μ。若滑块和小球保持相对静止以相同的加速度a一起运动（未施加其它外力），此时绳子与竖直方向夹角为β，且β>α，不计空气阻力，则滑块的运动情况是
A．沿着杆减速上滑
B．沿着杆减速下滑
C．沿着杆加速下滑
D．沿着杆加速上滑
B
C
A
D
7．一只小船渡河，水流速度各处相同且恒定不变，方向平行于岸边。小船相对于水分别做匀加速、匀减速、匀速直线运动，其运动轨迹如图所示。船相对于水的初速度大小均相同，且方向垂直于河岸，船在渡河过程中船头方向始终不变。由此可知
A．小船沿三条不同轨迹渡河的时间相同
B．沿AC轨迹渡河所用时间最短
C．沿AC和AD轨迹小船都是做匀变速运动
D．AD是匀减速运动的轨迹
8．在一种“子母球”表演中，让同一竖直线上的小球A和小球B，从距水平地面的高度为kh（k>1）和h处同时由静止释放，如图所示。设小球A、B的质量分别为2m和m，小球与地面碰撞后以原速率反弹，忽略碰撞时间和空气阻力。若要小球B在第一次上升过程中能与正在下落的小球A相碰，h
kh
A
B
则k可以取下列哪些值
A．8
B．6
C．4
D．2
a
b
c
d
v0
9．如图，斜面上有a、b、c、d四个点，ab=bc=cd，从a点以初速度v0水平抛出一个小球，它落在斜面上的b点，此时的速度方向与斜面之间的夹角为θ；若小球从a点以初速度水平抛出，不计空气阻力，则小球
A．将落在c点
B．将落在b、c之间
C．落到斜面时的速度方向与斜面的夹角等于θ
D．落到斜面时的速度方向与斜面的夹角大于θ
A
B
F
10．如图所示，一劲度系数为k的轻质弹簧，上端固定，下端连一质量为m的物块A，A放在质量也为m的托盘B上，初始时，在竖直向上的力F作用下系统静止，且弹簧处于原长状态。以N表示B对A的作用力，x表示弹簧的伸长量，现改变力F的大小，使B以g/2的加速度匀加速向下运动（g为重力加速度，空气阻力不计），此过程中N或F的大小随x变化的图象正确的是
二、实验题：本大题共2小题，共15分。把答案填写在答题卡题中的横线上。
11．（7分）用如图甲所示的装置“探究加速度与力、质量的关系”。请回答下列问题：
（1）实验时，为平衡摩擦力，以下操作正确的是____________
A．连着砂桶，适当调整木板右端的高度，直到小车被轻推后沿木板匀速运动
B．取下砂桶，适当调整木板右端的高度，直到小车被轻推后沿木板匀速运动
C．取下砂桶，适当调整木板右端的高度，直到小车缓慢沿木板做直线运动
②
③
④
①
（2）图乙是实验中得到的一条纸带，已知相邻计数点间还有四个点未画出，打点计时器所用电源频率为50Hz，由此可求出小车的加速度a=________m/s2（计算结果保留三位有效数字）。
（3）一组同学在保持木板水平时，研究小车质量一定的情况下加速度a与合外力F的关系，得到如图丙中①所示的a-F图线。则小车运动时受到的摩擦力f=_______N；小车质量M=_______kg。若该小组正确完成了步骤（1），得到的a—F图线应该是图丙中的______（填“②”、“③”或“④”）。
12．（8分）如图所示，AB是一可升降的竖直支架，支架顶端A处固定一弧形轨道，轨道末端水平。一条形木板的上端铰接于过A的水平转轴上，下端搁在水平地面上。将一小球从弧形轨道某一位置由静止释放，小球落在木板上的某处，测出小球平抛运动的水平射程x和此时木板与水平面的夹角θ，并算出tanθ。改变支架AB的高度，将小球从同一位置释放，重复实验，得到多组x和tanθ，记录的数据如下表：
实验次数
1
2
3
4
5
6
tanθ
0.18
0.32
0.69
1.00
1.19
1.43
x/m
0.035
0.065
0.140
0.160
0.240
0.290
（1）在图（b）的坐标中描点连线，做出x-tanθ的关系图象；
（2）根据x-tanθ图像可知小球做平抛运动的初速度v0=_____m/s；实验中发现θ超过60°后，小球将不会掉落在斜面上，则斜面的长度为_____m。（重力加速度g取10m/s2，结果保留两位有效数字）；
（3）实验中有一组数据出现明显错误，可能的原因是_______________________。
0.5 1.0 1.5 2.0
0.05
0.10
0.15
0.30
O
tanθ
x/m
（b）
0.20
0.25
x
θ
A
B
（a）
三、计算题：本大题共4小题，共45分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
13．（10分）如图所示，倾角θ=37°的倾斜轨道和水平轨道平滑连接且固定不动，小物块与两轨道间的动摩擦因数均为μ=0.5，小物块从斜面上A点静止释放，最终停止在水平轨道上的B点，已知小物块从释放至停止滑行的总路程s=1.4m。sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2。求：
A
B
θ
（1）小物块运动过程中的最大速度vm；
（2）静止释放小物块后1.2s内的平均速率。
14．（10分）如图所示，M是水平放置的半径足够大的圆盘，可绕过其圆心O的竖直轴OO′匀速转动，在圆心O正上方h处有一个正在间断滴水的容器，每当一滴水落在盘面时恰好下一滴水离开滴口。当某一滴水离开滴口时，容器恰好开始随传送带水平向右做速度为v的匀速直线运动，将此滴水记作第一滴水。不计空气阻力，重力加速度为g。求：
（1）要使每一滴水在盘面上的落点都在一条直线上，求圆盘转动的角速度。
（2）第二滴和第三滴水在盘面上落点之间的距离最大为多少?
O
O′
v
h
圆盘M
容器
传送带
15．（12分）如图甲所示，有一块木板静止在足够长的粗糙水平面上，木板质量为M=4kg，长为L=1.4m；木板右端放着可视为质点的小滑块，小滑块质量为m=1kg，现用水平恒力F作用于木板的右端，恒力F取不同数值时，小滑块和木板的加速度分别对应不同数值，两者的a-F图象如图乙所示，取g=10m/s2。求：
（1）小滑块与木板间的动摩擦因数μ1以及木板与地面间的动摩擦因数μ2。
（2）若水平恒力F=27.8N，且始终作用在木板上，当小滑块从木板上滑落时，经历的时间为多少？
m
F
M
图甲
O
F/N
a/(m·s-2)
25
4
-9/4
图乙
16．（13分）如图所示，水平传送带以速度v1=2m/s匀速向左运动，小物体P、Q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连，mP=2kg、mQ=1kg，小物体P与传送带之间的动摩擦因数μ= 0.1。某时刻P在传送带右端具有向左的速度v2=4m/s，P与定滑轮间的绳水平。不计定滑轮质量和摩擦，小物体P与传送带之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，传送带、轻绳足够长，取g=10 m/s2．求：
（1）从地面上看，P向左运动的最大距离；
v1
v2
P
Q
（2）P离开传送带时的速度。（结果可用根号表示）
武汉二中2016—2017学年上学期高一年级期末考试
物理参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
B
D
A
B
A
BCD
CD
AC
BD
0.5 1.0 1.5 2.0
0.05
0.10
0.15
0.30
O
tanθ
x/m
0.20
0.25
13．（1）B（2分）；
（2）1.60（2分）；
（3）0.10，0.20，②（每空1分）
14．（1）如图所示（2分）
（2）1.0（2分），0.69（2分）
（3）第4次实验释放小球的位置
与其它次实验不同（低于）（2分）
15．（10分）
小物块在倾斜轨道上匀加速下滑，由牛顿第二定律得：
，解得：a1=2m/s2 （2分）
在水平轨道上匀减速滑行，有：，解得：a1=2m/s2 （1分）
由运动学公式得：，解得：vm=2m/s （2分）
（2）小物块在倾斜轨道上运动时间：，路程 （1分）
到t时刻在水平轨道上的路程 （2分）
由平均速率的定义得：，解得： （2分）
16．（10分）（1）离开容器后，每一滴水在竖直方向上做自由落体运动，相邻两水下落的时间间隔满足：，则 （2分）
要使每一滴水落点都位于同一直线上，则Δt时间内圆盘转过的弧度为kπ，则
，（k=1，2，3…） （3分）
（2）第二滴和第三滴水的落点恰能在一条直径上且位于O点两侧时，距离最大。
s1=v·2Δt， s2=v·3Δt （3分）
则s=s1+s2=5vΔt= （2分）
17．（12分）（1）由图像可知：F>25N时，小滑块与木板间发生相对滑动，且滑块的加速度a1=4m/s2，对滑块，有：，解得： （1分）
对木板，有： （2分）
由图象可知： （2分）
解得： （1分）
（2）水平恒力F=27.8N>25N，小滑块与木板间发生相对滑动，则
a1=4m/s2，=4.7m/s2 （2分）
依题意，有： （2分）
解得：t=2s （2分）
18．（13分）（1）P向左匀减速滑动，设加速度为a1，则
对P： （1分）
对Q： （1分）
解得：a1=4m/s2 （2分）
P与传送带达共速后，由于，故继续向左做匀减速运动，则
，解得： （2分）
P向左运动的最大距离 （2分）
（2）P减速为零后，反向加速， （2分）
，解得： （3分）
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